苏教版（2024）七年级下册（2024）第3节 光合作用和呼吸作用教学设计

这是一份苏教版（2024）七年级下册（2024）第3节 光合作用和呼吸作用教学设计，共16页。教案主要包含了教材分析，核心素养目标，学情分析，教学重难点，教学方法和学习策略，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
教学项目
具体内容
一、教材分析
《光合作用和呼吸作用原理的应用》是苏教版（2024）初中生物七年级下册的关键部分，是对之前所学光合作用和呼吸作用知识的拓展与深化。它紧密联系生活实际与农业生产，详细阐述了如何依据光合作用和呼吸作用原理来提高农作物产量、改善农产品品质以及延长农产品储存时间等。这不仅有助于学生将抽象的生物学原理与现实应用相联系，构建完整的知识体系，还能让学生深刻体会生物学知识在解决实际问题中的重要价值，为后续学习生态系统的物质循环和能量流动奠定坚实基础。
二、核心素养目标
1.生命观念：通过学习光合作用和呼吸作用原理在生产生活中的应用，让学生进一步理解这两个生理过程对维持植物生命活动以及生态系统平衡的重要意义，深化对物质与能量观、结构与功能观的认识。例如，理解合理密植是如何通过优化植物的空间分布，使叶片充分接受光照，从而提高光合作用效率，体现了结构与功能相适应的观念。
2.科学思维：引导学生分析实际生产生活中的案例，运用归纳与概括、演绎与推理等思维方法，总结出利用光合作用和呼吸作用原理的规律和方法。如从不同农作物种植密度对产量的影响中，归纳出合理密植的原则。
3.科学探究：鼓励学生针对生产生活中与光合作用和呼吸作用相关的问题，尝试提出假设、设计实验方案并进行探究，培养学生的科学探究能力和创新精神。比如，学生可以设计实验探究不同温度对水果保鲜期的影响，以此探究呼吸作用强度与温度的关系。
4.社会责任：培养学生关注农业生产、食品安全和环境保护等社会问题，使学生意识到运用生物学知识能够为解决这些问题提供有效途径，增强学生的社会责任感和使命感。例如，了解在农业生产中减少化肥农药使用、采用绿色种植技术，既可以提高农作物产量，又能保护环境。
三、学情分析
七年级下册学生在之前已经学习了光合作用和呼吸作用的基本概念、过程和实质，具备了一定的生物学基础知识。他们对生物学实验充满好奇，且正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。然而，将这些抽象的原理应用到实际生活和生产中，对他们来说具有一定的挑战性。学生可能难以理解复杂的生产实践背后所蕴含的生物学原理，需要教师通过大量直观的实例、实验和多媒体资料，引导学生逐步构建知识联系，提升他们运用知识解决实际问题的能力。
四、教学重难点
1.教学重点：
（1）光合作用和呼吸作用原理在农业生产（如合理密植、间作套种、大棚种植的调控等）、农产品储存（如水果保鲜、粮食储存）等方面的具体应用。通过详细讲解和实例分析，让学生清晰了解如何利用这些原理提高产量、延长储存时间。（2）理解影响光合作用和呼吸作用强度的因素（如光照强度、温度、二氧化碳浓度、氧气浓度等）在实际应用中的调控方法。使学生能够根据不同的生产目的，合理调节这些因素。
2.教学难点：
（1）综合运用光合作用和呼吸作用原理，分析和解决复杂的实际问题。例如，在大棚种植中，如何同时考虑光照、温度、二氧化碳浓度等因素，以达到最佳的经济效益和生态效益。这需要学生具备较强的综合分析和逻辑思维能力。
（2）引导学生设计合理的实验或方案，验证光合作用和呼吸作用原理在实际应用中的有效性。学生需要掌握实验设计的基本原则和方法，能够正确设置变量、控制无关变量，对七年级学生来说具有一定难度。
五、教学方法和学习策略
1.教学方法：
（1）讲授法：系统讲解光合作用和呼吸作用原理应用的关键知识点、原理和方法，确保学生掌握基础知识。
（2）案例分析法：通过展示丰富的农业生产、农产品储存等实际案例，引导学生分析案例中所运用的生物学原理，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（3）实验探究法：组织学生进行相关实验探究，如探究不同光照强度对植物生长的影响、不同氧气浓度对水果保鲜的影响等，让学生亲身体验和验证生物学原理，提高学生的科学探究能力。
（4）多媒体辅助教学法：利用图片、视频、动画等多媒体资料，直观展示光合作用和呼吸作用原理在实际中的应用场景和操作过程，帮助学生理解抽象的知识。
2.学习策略：
（1）自主学习策略：引导学生在课前预习相关内容，查阅资料，了解一些常见的农业生产和生活中的生物学现象，培养学生自主获取知识的能力。（2）合作学习策略：组织学生进行小组讨论、合作探究实验等活动，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队协作精神和沟通能力。
（3）探究学习策略：鼓励学生针对实际问题提出假设，设计实验进行探究，在探究过程中培养学生的创新思维和实践能力。
六、教学准备
1.实验材料：
（1）用于探究光照强度对植物生长影响的实验材料，如盆栽植物（天竺葵等）、不同瓦数的台灯、黑布等。
（2）探究氧气浓度对水果保鲜影响的实验材料，如新鲜水果（苹果、香蕉等）、密封袋、氧气吸收剂、二氧化碳释放剂等。
2.多媒体资料：
（1）收集农业生产中合理密植、间作套种、大棚种植等场景的图片、视频。
（2）农产品储存（水果保鲜库、粮仓等）的相关图片和视频。
（3）制作光合作用和呼吸作用原理应用的动画课件，展示原理与实际应用之间的联系。
3.教学用具：多媒体投影仪、黑板、粉笔、实验记录表格等。
七、教学过程
（一）、导入新课（联系生活，引发思考）
1.教师活动：展示一些日常生活中常见的现象，如家里种植的花草长时间放在阴暗处会生长不良，超市里的水果用保鲜膜包裹存放时间更长等。提问学生：“为什么会出现这些现象？这些现象背后隐藏着怎样的生物学原理？” 引导学生回忆光合作用和呼吸作用的相关知识，引出本节课的主题 —— 光合作用和呼吸作用原理的应用。2.学生活动：观察现象，思考问题，结合已学知识进行初步分析和讨论，积极发表自己的看法。【设计意图：从学生熟悉的生活场景入手，激发学生的学习兴趣和好奇心，使学生迅速进入学习状态。通过问题引导，帮助学生回顾旧知，为新知识的学习做好铺垫。】
（二）、光合作用原理在农业生产中的应用
1.合理密植
（1）教师活动：展示两块种植玉米的农田图片，一块种植稀疏，一块种植过密，还有一块合理密植。引导学生观察图片中玉米植株的生长状况，提问：“为什么稀疏种植和过密种植的玉米产量都不高？合理密植的好处是什么？” 结合图片，详细讲解合理密植的原理：合理密植能够充分利用光照，使植物叶片互不遮挡，让每一片叶子都能最大限度地接受阳光照射，从而提高光合作用效率，增加农作物产量。同时，用动画展示不同种植密度下光照在叶片间的分布情况，加深学生理解。
（2）学生活动：认真观察图片，思考教师提出的问题，小组讨论后回答问题。理解合理密植与光合作用的关系，并举例说明生活中其他合理密植的农作物。
【设计意图：通过直观的图片对比和动画演示，将抽象的原理形象化，帮助学生理解合理密植的重要性和原理。小组讨论培养学生的合作学习能力和思维能力，让学生通过举例巩固所学知识。】2.间作套种
教师活动：展示一些间作套种的农田图片，如玉米和大豆间作、洋葱和胡萝卜套种等。向学生介绍间作套种的概念，即把不同种类的作物，按照一定的行数比例，相间种植在同一块土地上。提问学生：“间作套种有什么好处？这与光合作用有什么关系？” 引导学生分析不同作物的生长特点，如植株高度、叶片形状和分布等，讲解间作套种如何通过优化植物群体结构，充分利用光能、空间和土壤养分，提高光合作用效率。
学生活动：观察图片，思考问题，在教师引导下分析间作套种作物的生长特点，理解间作套种的原理，并尝试分析其他可能的间作套种组合及其优势。
【设计意图：利用图片和实例，引导学生深入思考间作套种的原理，培养学生的观察能力和分析问题的能力。鼓励学生自主思考其他间作套种组合，激发学生的创新思维。】
大棚种植的调控
教师活动：展示一个现代化的蔬菜大棚内部图片，介绍大棚种植的广泛应用。提出问题：“在大棚种植中，为了提高农作物产量，我们可以采取哪些措施？这些措施是如何影响光合作用的？” 讲解可以通过调节光照强度（如使用不同透光率的棚膜、安装补光灯）、温度（通过通风、加热或降温设备）、二氧化碳浓度（增施有机肥、使用二氧化碳发生器）等因素来增强光合作用。结合动画展示在不同调控措施下，大棚内环境的变化以及植物光合作用的增强过程。
学生活动：观察图片，思考问题，结合动画理解大棚种植中调控措施对光合作用的影响。分组讨论在不同季节、不同农作物种植时，如何具体实施这些调控措施。
【设计意图：以现代化的大棚种植为实例，让学生感受到生物学知识在农业生产中的实际应用价值。通过动画演示和小组讨论，帮助学生理解复杂的调控措施及其原理，培养学生运用知识解决实际问题的能力。】
、呼吸作用原理在农产品储存中的应用
水果保鲜
教师活动：展示水果保鲜库的图片，提问学生：“我们在生活中如何保存水果，让它们存放时间更长？水果保鲜库又采取了哪些措施？这些措施与呼吸作用有什么关系？” 讲解水果保鲜的常见方法，如低温保存（降低温度可以降低呼吸作用强度，减少有机物消耗）、低氧保存（降低氧气浓度，抑制呼吸作用）、适当增加二氧化碳浓度（抑制呼吸作用）等。介绍水果保鲜中使用保鲜膜的原理，不仅可以减少水分散失，还能在一定程度上调节氧气和二氧化碳浓度。
学生活动：回忆生活中保存水果的经验，观察图片，思考教师提出的问题。理解水果保鲜措施与呼吸作用的关系，并分析不同水果保鲜方法的优缺点。
【设计意图：从学生熟悉的水果保鲜话题入手，引导学生将生活经验与生物学原理相联系，培养学生观察生活、思考问题的能力。通过分析不同保鲜方法的优缺点，培养学生的批判性思维能力。】
粮食储存
教师活动：展示粮仓的图片，介绍粮食储存的重要性。提问学生：“粮食储存过程中需要注意什么？如何防止粮食发霉变质、减少粮食损耗？这些措施与呼吸作用有什么关系？” 讲解粮食储存的关键措施，如保持干燥（降低水分含量，抑制呼吸作用和微生物生长）、低温储存（降低呼吸作用强度）、通风良好（降低氧气浓度，排出呼吸产生的热量和二氧化碳）等。
学生活动：观察图片，思考问题，理解粮食储存措施与呼吸作用的关系。讨论在家庭中储存粮食的方法和注意事项。
【设计意图：以粮食储存为实例，让学生了解呼吸作用原理在保障粮食安全方面的重要应用。通过讨论家庭储粮方法，将知识与生活实际紧密结合，提高学生的知识应用能力。】
、实验探究：影响光合作用和呼吸作用强度的因素
探究光照强度对植物生长的影响
教师活动：介绍实验目的和实验材料，将学生分成小组，每个小组发放一盆盆栽植物（天竺葵）、不同瓦数的台灯和黑布。讲解实验步骤：将盆栽植物分别放置在不同瓦数台灯下，用黑布遮挡其他光源，保证单一变量为光照强度。每天观察记录植物的生长状况（如叶片颜色、生长高度、新叶数量等），持续观察一周。强调实验过程中的注意事项，如保持植物水分充足、台灯与植物距离适中且固定等。
学生活动：认真聆听教师讲解，分组进行实验操作，按照实验步骤设置不同光照强度的实验组，观察并记录植物生长情况。
【设计意图：通过实验探究，让学生亲身体验光照强度对植物生长的影响，培养学生的科学探究能力和动手操作能力。小组合作实验培养学生的团队协作精神，使学生在实验过程中学会观察、记录和分析数据。】
探究氧气浓度对水果保鲜的影响
教师活动：介绍实验目的和实验材料，为每个小组提供新鲜水果（苹果或香蕉）、密封袋、氧气吸收剂、二氧化碳释放剂。讲解实验步骤：将水果分别放入不同的密封袋中，在部分密封袋中加入适量氧气吸收剂降低氧气浓度，在部分密封袋中加入适量二氧化碳释放剂增加二氧化碳浓度，设置对照组（普通密封袋）。定期观察水果的外观（如颜色、硬度、有无腐烂迹象），记录水果保鲜时间。强调实验过程中的变量控制，如水果种类、数量、初始状态要相同，密封袋的大小和材质要一致等。
学生活动：认真聆听教师讲解，分组进行实验操作，按照实验要求设置不同氧气浓度的实验组，观察并记录水果保鲜情况。
【设计意图：通过该实验，让学生探究氧气浓度对水果呼吸作用和保鲜效果的影响，进一步理解呼吸作用原理在水果保鲜中的应用。实验过程中培养学生的实验设计和数据处理能力，提高学生对变量控制的理解和应用能力。】
、课堂总结与拓展
教师活动：引导学生回顾本节课所学内容，总结光合作用和呼吸作用原理在农业生产和农产品储存中的应用，强调影响这两个生理过程强度的因素及其调控方法。布置课后拓展任务：让学生调查本地的农业生产中，哪些地方应用了光合作用和呼吸作用原理，并撰写调查报告。
学生活动：认真回顾所学知识，参与课堂总结。明确课后拓展任务，积极思考如何完成调查报告。【设计意图：课堂总结帮助学生梳理知识框架，强化重点内容。课后拓展任务将课堂知识延伸到实际生活中，培养学生的社会实践能力和自主学习能力，让学生进一步体会生物学知识的实用性。】
八、板书设计
《光合作用和呼吸作用原理的应用》板书
、光合作用原理在农业生产中的应用
合理密植
原理：充分利用光照
好处：提高光合作用效率，增加产量
间作套种
概念：不同作物相间种植
原理：优化群体结构，利用光能、空间和养分
大棚种植的调控
光照强度调节：不同棚膜、补光灯
温度调节：通风、加热、降温设备
二氧化碳浓度调节：有机肥、二氧化碳发生器
、呼吸作用原理在农产品储存中的应用
水果保鲜
低温保存：降低呼吸作用强度
低氧保存：抑制呼吸作用
增加二氧化碳浓度：抑制呼吸作用
保鲜膜作用：调节气体浓度、减少水分散失2.粮食储存
保持干燥：抑制呼吸作用和微生物生长
低温储存：降低呼吸作用强度
通风良好：降低氧气浓度、排出热量和二氧化碳
、实验探究
光照强度对植物生长的影响
实验目的、材料、步骤
实验现象与结论
氧气浓度对水果保鲜的影响
实验目的、材料、步骤
实验现象与结论
九、教学反思
在本节课的教学过程中，通过丰富的实例、实验探究和多媒体展示，有效地激发了学生的学习兴趣，让学生较好地理解了光合作用和呼吸作用原理在实际生活和生产中的应用。小组讨论和合作实验培养了学生的团队协作能力和科学探究能力，课堂互动氛围活跃。然而，在实验探究环节，部分学生在实验设计和操作过程中仍存在一些问题，如变量控制不严格、实验数据记录不准确等，这反映出学生的实验技能还有待进一步提高。在今后的教学中，应加强对学生实验技能的培训，增加实验前的预实验环节，让学生熟悉实验操作流程和注意事项。另外，在讲解复杂的应用案例时，部分学生理解较为困难，后续可以采用更多通俗易懂的方式进行讲解，并增加案例分析的时间，引导学生逐步深入思考，提高学生分析和解决复杂问题的能力。同时，要更加注重对学生课后拓展任务的指导和反馈，确保学生能够真正将课堂知识应用到实际生活中，培养学生的社会实践能力和创新思维。